Повышенный сахар в крови заставляет лениться иммунные клетки в лёгких.

Диабет усиливает не только грипп: давно известно, что диабетики чаще болеют самыми разными инфекциями дыхательных путей, и болезнь протекает у них тяжелее. Одно из самых очевидных объяснений – при диабете иммунитет хуже реагирует на патогены. Но почему он хуже на них реагирует?

Дендритная клетка (3D-реконструкция, сделанная с помощью разновидности электронной сканирующей микроскопии). (Иллюстрация: ZEISS Microscopy / Flickr.com)

Сотрудники Института Вейцмана экспериментировали с мышами, больными диабетом первого и второго типа, заражая их разными дыхательными инфекциями. Как и ожидалось, мыши с диабетом переносили болезнь хуже и чаще гибли. И их иммунитет действительно реагировал на инфекцию слабее, допуская обширные повреждения лёгких. Анализируя активность генов в отдельных лёгочных клетках (таких клеток набралось более 150 тыс.), исследователи пришли к так называемым иммунным дендритным клеткам. Они поглощают патогены, например, вирус гриппа или коронавирус, перерабатывают их внутри себя и выставляют наружу обломки вирусных молекул. Эти обломки своими рецепторами ощупывают Т-лимфоциты, которым нужно понять, как выглядят молекулярные признаки (или антигены) опасного чужака. Иными словами, дендритные клетки презентируют антигены (и относятся, соответственно, к числу антигенпрезентирующих клеток).

Антигены появляются и на поверхности обычных клеток, но дендритные клетки показывают их особым манером, и без них другие иммунные клетки не смогут надёжно убедиться, что вот эти незнакомые молекулы свидетельствуют об опасности. То есть от дендритных клеток зависит сила иммунного ответа. И вот оказалось, что на лёгочных дендритных клетках плохо сказывается повышенный сахар в крови, а повышенный сахар, как мы помним, – основной симптом диабета. Высокий уровень глюкозы через метаболические пути влияет на активность генов в дендритных клетках. Многие участки их ДНК архивируются специальными белками-упаковщиками гистонами и становятся малодоступны для считывания информации. В этих архивированных участках записаны разные гены, в том числе и те, которые управляют презентацией антигенов и стимуляцией Т-лимфоцитов. Всё заканчивается вялым иммунным ответом на инфекцию.

Ситуацию можно исправить, если инсулиновым препаратом понизить уровень глюкозы и впредь строго за ним следить. Кроме того, исследователи давали больным мышам вдохнуть вещество, подавляющее работу фермента, который принуждают белки-упаковщики крепче взаимодействовать с ДНК. Если этот фермент не работал, ДНК оставалась не слишком сильно упакованной, информация с неё считывалась, и иммунитет работал как надо – даже с высокой концентрацией глюкозы. Возможно, что таким способом можно будет поддерживать иммунитет у тех больных, чей уровень сахара плохо поддаётся регуляции; но тут всё решат дальнейшие клинические исследования. Результаты экспериментов описаны в Nature.